JNI开发环境和基础配置

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-05-05 09:40 257阅读 0赞

# JNI开发环境和基础配置 #

## 开发环境 ##

> JNI：Java Native Interface（Java 本地编程接口），一套编程规范，它提供了若干的 API 实现了 Java 和其他语言的通信（主要是 C/C++）。Java 可以通过 JNI 调用本地的 C/C++ 代码，本地的 C/C++ 代码也可以调用 java 代码。Java 通过 C/C++ 使用本地的代码的一个关键性原因在于 C/C++ 代码的高效性。

在 Android Studio 下，进行JNI的开发，需要准备以下内容：

*  Android Studio 2.2以上。
 *  NDK：这套工具集允许为 Android 使用 C 和 C++ 代码。
 *  CMake：一款外部构建工具，可与 Gradle 搭配使用来构建原生库。如果只计划使用 ndk-build，则不需要此组件。
 *  LLDB：一种调试程序，Android Studio 使用它来调试原生代码。  
    ![在这里插入图片描述][70]

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## 创建支持C++的项目 ##

### 新建支持C++的项目 ###

在新建项目时，勾上`Include C++ support`就行了：  
![在这里插入图片描述][70 1]

在向导的 Customize C++ Support 部分，有下列自定义项目可供选择：

*  C++ Standard：使用下拉列表选择使用哪种 C++ 标准。选择 Toolchain Default 会使用默认的 CMake 设置。
 *  Exceptions Support：如果希望启用对 C++ 异常处理的支持，请选中此复选框。如果启用此复选框，Android Studio 会将 -fexceptions 标志添加到模块级 build.gradle文件的 cppFlags中，Gradle 会将其传递到 CMake。
 *  Runtime Type Information Support：如果希望支持 RTTI，请选中此复选框。如果启用此复选框，Android Studio 会将 -frtti 标志添加到模块级 build.gradle文件的 cppFlags中，Gradle 会将其传递到 CMake。

![在这里插入图片描述][70 2]

### 支持C++的项目目录 ###

![在这里插入图片描述][70 3]

*  `src/main/cpp`下存放的我们编写供JNI调用的C++源码。
 *  `CMakeLists.txt`文件是CMake的配置文件,通常他包含的内容如下：

# TODO 设置构建本机库文件所需的 CMake的最小版本
    cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
    
    # TODO 添加自己写的 C/C++源文件
    add_library( native-lib
                 SHARED
                 src/main/cpp/native-lib.cpp )
    
    # TODO 依赖 NDK中的库
    find_library( log-lib
                  log )
    
    # TODO 将目标库与 NDK中的库进行连接
    target_link_libraries( native-lib
                           ${log-lib} )

### build.gradle的配置 ###

android {
        ...
        defaultConfig {
            ...
            externalNativeBuild {
                cmake {
                    // 默认是 “ cppFlags "" ”
                    // 如果要修改 Customize C++ Support 部分，可在这里加入
                    cppFlags "-frtti -fexceptions"
                }
            }
    
            ndk {
                // abiFiliter： ABI 过滤器（application binary interface，应用二进制接口）
                // Android 支持的 CPU 架构
                abiFilters 'armeabi-v7a','arm64-v8a','x86','x86_64'//, 'armeabi' 不支持了
            }
        }
        buildTypes {
            ...
        }
        externalNativeBuild {
            cmake {
                path "CMakeLists.txt"
            }
        }
    }

## 注意事项 ##

*  1.在使用JNI前，需要加载so库

static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

*  2.快速生成C++代码：先在java中定义native方法，然后使用`Alt + Enter`快捷键自动生成C++方法体。  
    ![在这里插入图片描述][70 4]
 *  3.CPP 资源文件夹下面的文件和文件夹不能重名，不然 System.loadLibrary() 时找不到，会报错：java.lang.UnsatisfiedLinkError: Native method not found.
 *  4.在定义库的名字时，不要加前缀 lib 和后缀 .so，不然会报错：java.lang.UnsatisfiedLinkError: Couldn’t load xxx : findLibrary【findLibrary returned null错误.
 *  5.新建 C/C++ 源代码文件，要添加到 CMakeLists.txt 文件中。

# 增加c++源代码
    add_library( # library的名称.
                 native-lib
    
                 # 标志库共享.
                 SHARED
    
                 # C++源码文件的相对路径.
                 src/main/cpp/native-lib.cpp )
    
    # 将目标库与 NDK中的库进行连接
    target_link_libraries( # 目标library的名称.
                        native-lib
                        ${log-lib} )

*  6.引入第三方 .so文件，要添加到 CMakeLists.txt 文件中。

# TODO 添加第三方库
    # TODO add_library(libavcodec-57
    # TODO 原先生成的.so文件在编译后会自动添加上前缀lib和后缀.so，
    # TODO       在定义库的名字时，不要加前缀lib和后缀 .so，
    # TODO       不然会报错:java.lang.UnsatisfiedLinkError: Couldn't load xxx : findLibrary returned null
    add_library(avcodec-57
                # TODO STATIC表示静态的.a的库，SHARED表示.so的库
                SHARED
                IMPORTED)
    set_target_properties(avcodec-57
                          PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
                          # TODO ${CMAKE_SOURCE_DIR}：表示 CMakeLists.txt的当前文件夹路径
                          # TODO ${ANDROID_ABI}：编译时会自动根据 CPU架构去选择相应的库
                          # TODO ABI文件夹上面不要再分层，直接就 jniLibs/${ANDROID_ABI}/
                          # TODO ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/ffmpeg/${ANDROID_ABI}/libavcodec-57.so
                          ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI}/libavcodec-57.so)

*  7.引入第三方 .h 文件夹，也要添加到 CMakeLists.txt 文件中

# TODO include_directories( src/main/jniLibs/${ANDROID_ABI}/include )
    # TODO 路径指向上面会编译出错(无法在jniLibs中引入)，指向下面的路径就没问题
    include_directories( src/main/cpp/ffmpeg/include )

*  8.C++ library编译生成的so文件，在 `build/intermediates/cmake` 下

![在这里插入图片描述][70 5]

[Demo项目地址][Demo]

[70]: /images/20220505/9ac772d3fc974b8e915b685b80b176e3.png
[70 1]: /images/20220505/d3327ecf254b4ed6bd1821c5e97b7602.png
[70 2]: /images/20220505/223c6168bf1043af827bb5957eb14f53.png
[70 3]: /images/20220505/a359a36bcd8d4b5ca8cfafeb7b21a90f.png
[70 4]: /images/20220505/d8f61978b4d24da7a7ac4fc63f26c493.png
[70 5]: /images/20220505/9981d9f3aac44c5c9aff3e4046f5d34b.png
[Demo]: https://github.com/xuexiangjys/JNI-CMake